跟着现代通讯技能的开展，通讯测验仪器不断移风易俗。各种新式设备对体系的实时呼应才能的要求越来越高，一种通讯测验仪器的实时呼应功用，就成为体系规划能否成功的关键要素之一。笔者曾在多个通讯测验仪器项目中，成功地运用ARM处理器、C51单片机等为主控芯片的嵌入式体系，完成了对仪器相关模块的实时操控功用。因而提出一种在某通讯测验仪器中运用C51单片机来完成实时操控的规划计划。
1 硬件规划与完成
1.1 整体计划规划
在该通讯测验仪器中，实时操控模块首要完成对射频
接纳频综、射频发生频综、滤波器组件、射频输入模块、射频输出模块等实时操控效果。对射频检波信号进行A/D转化以获取数据。与上位计算机进行通讯等功用。
依据待完成的体系功用要求，归纳考虑体系资源，及芯片性价比等要素，确认选用以C51单片机为主控芯片的嵌入式体系计划，芯片为Silicon Labs的C8051F120，具有128 kB片内Flash存储器、8TImes;1 024+256 Byte的片内RAM，可寻址64 kB地址空间的外部数据存储器接口、SPI、UART、定时器、时钟振荡器、PLL等，片上外设资源丰富、操控便利。
体系资源分配：射频接纳、发射频综模块，内含DDS，PLL等，外部操控接口是微操控接口，因而直接用单片机的地址、数据、操控三总线施行操控。滤波组 件、射频输入/输出模块等的作业状况与接口上信号电平凹凸有关，因而用GPIO的方法进行操控。A/D转化操控运用串行外围设备接口SPI.与上位机的通 信运用RS-232串口。整体规划框图如图1所示。
1.2 总线及I/O操控的规划
关于射频接纳频综、射频发射频综模块，直接选用总线操控，为防止不同的模块操控时彼此搅扰，用3-8译码器对总线地址译码，发生不同模块的片选信号。同 时数据线经过总线收发器以进步带负载才能。关于滤波组件、射频输入/输出等用I/O操控的模块，并未直接运用51芯片的GPIO引脚，则是将数据总线经锁 存后模仿GPIO信号供相关模块运用，如图2所示，其间，IO_/WR1由B_/CS7与单片机写线逻辑或后发生。
1.3 SPI及RS232操控接口
C8051F120芯片上本身自带了A/D转化器，但只要12位，不适合该体系的需求，故在片外另加一片ADI公司的AD7707.其分辨率为16 位， 是∑-△体系结构，转化的是输入电平的平均值。三通道，输入电平规模可达±10 mV~±10 V.依据实践要求，该体系运用AIN3高电平输入端口，Unbuffered形式，HICOM、REF-接模仿地，VBIAS与REF+均接+2.5 V参阅电压，模仿电源5 V，数字电源3.3 V，能检测输入规模为0~10 V的单极性电平。其操控接口是同步串行口，用51芯片的SPI直接操控。图3是AD7707的电气衔接图。
单片机与上位计算机的通讯运用通用异步收发器UART，外接MAX3224，将UART信号转化为RS-232信号进行传输，MAX3224在 3~5.5 V低电压下作业，却可发生RS-232的±12 V电压，只需衔接Tx、Rx和地线即可完成异步串行通讯。体系中仍有一些时钟、复位电路和电源等，在此不再赘述。
2 软件规划与完成
2.1 主程序结构
主程序流程图如图4所示。
主程序是次序结构，较为简略。首要分两部分：一是对体系各部分进行初始化设置，使其可以作业在正常状况。二是正常作业循环状况，当收到上位机的操控指令时，即进行相应的操作，无指令时则等候。关于嵌入式程序而言，无限循环是必要的。
2.2 串口通讯程序
串口通讯程序完成与上位机的通讯功用。具体操作中运用一个循环行列存放接纳到的上位机指令，分别用头指针和尾指针指向队头和队尾，将各指令字节取出，进行相应操作。指令履行结束(行列取空)，清标志位，等候新指令。如图5所示。
2.3 SPI通讯程序
C51选用SPI主形式与AD7707进行通讯。主形式写AD7707较为简略，单片机先写1 Byte的装备数据给AD7707，其会主动将该数据放入本身的通讯存放器，随后AD7707依据该装备值确认下一步要写的存放器及数据巨细，再将单片机 随后输入的数据放入指定方位。C8051F120发数据前，先依据SPICN存放器的TXBMT位的值判别是否可以发送数据，再向本身的SPIDAT存放 器写数据即可，硬件会主动将数据宣布。
主形式读AD7707较为困难。当C51已设置AD7707的通讯存放器，标明下一步操作是读AD7707的某个存放器值后，C51向SPIDAT写任 意值，之后SPI数据线(MOSI)上会串行移出数据，一起时钟线上发生串行时钟，从设备(AD7707)收到时钟，将准备的数据送到MISO线上交给 C51，一起不采用主设备发送的恣意值。C51将发送的串行数据放在移位存放器中，当最终一位收到后即移入收缓冲器，再读SPIDAT便可读出数据。
2.4 其他软件模块
其他软件模块均是依据各部分硬件的具体要求，经过向所分配的对应地址空间按序发送所需数据来完成相关功用。
3 结束语
文中提出以C51单片机C8051F120为中心操控芯片的嵌入式体系，已成功运用于某通讯测验仪器中，陔体系经过中止及查询等方法较好地完成了对整机的实时操控功用。
